CC BY
9Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
УДК 631.6: 631.6.02 https://doi.org/10.33619/2414-2948/67/11
AGRIS P10
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОД КЯГРИЗОВ ГЯНДЖА-КАЗАХСКОЙ ЗОНЫ
©Аллахвердиева К. Э., Азербайджанский государственный аграрный университет, г. Гянджа, Азербайджан, [email protected]
QUALITY OF QANAT WATER IN GANJA-KAZAKH ZONE
©Allahverdiyeva K., Azerbaijan State Agrarian University, Ganja, Azerbaijan, [email protected]
Аннотация. Статья посвящена вопросу оценки качества вод кягризов, действующих в Гянджа-Казахской зоне. Установлено, что минерализация вод действующих кягризов изменяется от 0,3 до 0,94 г/л и химический состав их довольно благоприятный. Общая щелочность вод кягризов не превышает допустимый предел, значение которых составляет 47 мг-экв/л, они прозрачны, не имеют специфического запаха, в составе вод отсутствуют тяжелые металлы и другие вредные ингредиенты. Значение ирригационного коэффициента высокое и составляет 15-84. По всем качественным показателям воды кягризов пригодны к водоснабжению и орошению.
Abstract. The article is devoted to the issue of assessing the water quality of the qanats operating in the Ganja-Kazakh zone. It has been established that the salinity of the waters of the operating qanats varies from 0.3 to 0.94 g / l and their chemical composition is very favorable. The total alkalinity of qanat waters does not exceed the permissible limit and its value is 4-7 mg-eq/l, is transparent, does not have a specific odor, there are no heavy metals and other harmful ingredients in the water. The value of the irrigation coefficient is high and is 15-84. According to all quality indicators, the qanat waters are suitable for water supply and irrigation.
Ключевые слова: кягриз, вода, минерализация, солевой состав, ирригационный коэффициент, водоснабжение, орошение.
Keywords: qanat, water, mineralization, salt composition, irrigation coefficient, water supply, irrigation.
Введение
В настоящее время в Гянджа-Казахской зоне насчитывается 33 кягриза. В середине прошлого века количество древних каналов в этой зоне составляло 165. Однако из-за неорганизованности их эксплуатации большинство из них постепенно разрушалось в результате антропогенных и природных воздействий. Помимо физического износа кягризов под воздействием внешних факторов, также произошли некоторые изменения в качестве производимой ими воды, которое по сей день не исследовано. Исключительное значение на современном этапе имеет изучение качественных показателей вод кягризов используемых для обеспечения водных потребностей населения и орошения растений. Ухудшение качества вод кягризов под воздействием внешних воздействий может привести к серьезным
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
осложнениям. Следовательно, существует необходимость в проведении исследований для изучения качества и пригодности воды, производимой кягризами, функционирующих в Гянджа-Казахской зоне. Цель исследования — определение показателей качества воды кягризов в Гянджа-Казахской зоне и пригодности ее для использования. Для чего в первую очередь выявлено количество и наименование всех существующих кягризов в регионе, не зависимо от их технического состояния.
Методика исследования К качественным показателям вод кягризов следует отнести: степень их минерализации, химический состав, запах, прозрачность и другие показатели. В связи с этим, были взяты пробы воды на выходе из кягризов и проведен полный химический анализ (Рисунок 1).
Рисунок 1. Отбор проб воды из каналов
На основе данных количества ионов в водах кягризов, их общая жесткость и степень минерализации сравнивались со значениями, действующих нормативов и стандартов. При проведении химического анализа определена степень минерализации воды, анионов и катионов Са2+, Mg2+, №+, К+ в мг/л.
Классификация и формула М. Г. Курлова были использованы для определения типа вод кагризов, где ионы солей выражены в мг-экв/л. Метод, приведенный в гидрогеологии и химии, использовался для перевода из мг/л в единицы мг-экв/л [1-3].
Для выражения значений ионов, определенных в мг/л (I) в мг-экв/л путем химического анализа, следует значения данного иона в мг/л, разделить на его атомную или молекулярную массу (А) и умножить к его валентности (V):
1 V 1 т (1)
А
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice https://www.bulletennauki.com
Т. 7. №6. 2021 https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
Например, для выражения в мг-экв/л. одновалентного иона С1- = 13 мг/л., при атомном весе от 35,46 до 35,5, то при помощи формулы (1) получаем 1=1,13/35,5=0,37 мг-экв/л.
Если в составе воды составляет 96 мг/л, то при переходе на мг-экв/л., молекулярная масса иона 96, валентность 2, следует определить по формуле (1) 1=2,96/96=2 мг-экв/л.
Для определения типа воды кягризов, единица измерения анионов и катионов, выраженных в мг-экв/л, была переведена в %-экв. Катионы и анионы концентрируются для выражения ионов в %-экв. Ионы, выраженные в %-экв., умножаются на значения, выраженное в мг-экв/л, и делятся на их сумму:
1 = Ьмоо I = -^100
£ a и £ k
(2)
К примеру, если сумма анионов НСОэ-, С1- и $042- составляют всего 9,08 мг-экв/л, то значение иона С1- составляет 0,37 мг-экв/л. В данном случае выражения значений в %-экв. ионов, определяется по формуле (2) I = 0,37,100/ 9,08 = 4,1%-экв.
После выражения анионов и катионов в %-экв. Определяли тип сточных вод по методике (формуле), предложенной М. Г. Курловым [3].
Справа от формулы Курлова — степень минерализации воды, анионы в виде фракции и катионы в знаменателе фракции. Иногда в формуле Курлова указываются также рН воды, газы, температура воды, расход и другие параметры. При определении типа и других параметров воды, формула Курлова выражается в более простой форме. Например,
M 0,5-
HCO374 SO 22 Ca50 Na33 Mg17
T180C pH7
(3)
Из формулы видно, что степень минерализации воды 0,5 г/л, тип гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриево-магниевый. Количество ионов составляет 74% экв. анионов, а ионы 22 %-экв. Количество ионов Са2+ составляют 50 %-экв. катионов, ионы №+ — 33 %-экв., и количество ионов Mg2+ составляет 17 %-экв. Температура воды 18 °С, водородный индекс — 7. Общая жесткость воды Кягризов (Джум) определялась на основе суммы ионов Са2+ и Mg2+ в воде, выраженной в мг-экв./л [4-11]:
Cum = Ca+2 + Mg +2
(4)
Качество воды кягризов также изучался на предмет их цвета, прозрачности, состава твердых частиц, запаха и вкуса. Коэффициент орошения (К) определялся по формулам, предложенным О. А. Алекиным и Н. Стеблером [12-13], в таком случае №+-С1- < 0:
K =■
в таком случае
Na + - Cl- > 0
K = ■
288 5 Cl-
288
(5)
(6)
Na + + 4 Cl-
в таком случае
Na + - Cl-- SO -2 > 0
K =
288
(7)
10Na + + 5 Cl- + 9SO -2
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
Ионы в формулах (5), (6) и (7) выражены в мг-экв./л. Если значение коэффициента полива 6-18, вода считается полностью пригодной для полива. Если значение коэффициента полива меньше 1,2, то вода считается непригодной для полива. Качество поливной воды определяется по следующей формуле остатка карбоната натрия, т. е. опасности засоления почв [11, 14]:
ОКН = (СО - 2 + НСО -) - (Са+2 + Mg2 +) (8)
3 3
где, ионы выражены в мг-экв./л. Полностью пригодной для полива считается вода с ОКН < 2,5. Если ОКН>2,5 мг-экв./л, то через некоторое время существует риск засоления почвы.
Анализ и обсуждения
Исследования показали, что вода действующих в Гянджа-Казахской зоне, в кягризах прозрачная, без запаха и цвета. Без твердых частиц, нефти и нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, активных ингредиентов, тяжелых металлов и токсичных веществ. Степень минерализации воды кягризов колеблется от 0,266 г/л до 0,936 г/л (Таблица 1).
Таблица 1.
СТЕПЕНЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВ ВОДЫ КЯГРИЗОВ,
в мг/л, мг-экв./л и %-экв.
Скорость Анионы Катионы
Наименования минерализации (сухой остаток), мг/л HCO3- Cl- SO42- Ca2+ Mg"+ Na++K+
409 13 96 91 19 69
Мечеть 520 6,71 0,37 2,0 4,54 1,56 29,8
73,9 4,1 22,0 50,0 17,2 32,8
Хаджи Миркасым 366 18 144 135 10 179
700 6,0 0,51 299 0,90 0,82 7,78
63,2 5,3 31,5 9,5 8,6 81,9
512 13 41,0 85 26 75
Хаджи Хилал 530 8,40 0,37 0,85 4,24 2,14 3,24
87,4 3,8 8,8 44,0 22,3 33,7
226 9,0 32 34 6 56
Джавадхан 266 3,71 0,25 0,66 1,78 0,49 2,43
80,3 5,4 14,3 36,8 10,6 52,6
430 6,0 90 85 17 83
Сеидлер 520 7,20 0,17 1,87 4,24 1,40 3,6
77,9 1,8 20,2 45,9 15,2 36,9
213 5,0 64 48 10 40
Чахароглу 300 3,50 0,14 1,33 2,39 0,82 1,76
70,4 2,9 26,7 48,1 16,5 35,4
268 8,0 43 47 11 52
Абузербейли 346 4,40 0,23 0,89 2,35 0,90 2,27
79,7 4,2 16,1 42,6 16,3 41,1
427 10 86 56 13 120
Сухой ручей 520 7,00 0,28 1,79 2,79 1,07 5,21
77,1 3,2 19,7 30,7 11,9 57,4
Джомерд Гессаб 427 11 141 56 9 154
600 7,00 0,31 2,93 2,79 0,74 6,71
68,4 3,0 28,6 27,2 7,3 65,5
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
Степень минерализации большинства вод кягризов колеблется в пределах 0,3-0,5 г/л. Общая жесткость воды 4-7 мг-экв/л. Вышеизложенное свидетельствует о том, что качество сточных вод полностью соответствует физическим, химическим, биологическим и санитарным требованиям к питьевой воде [10, 15].
Тип вод кягризов в Гянджа-Казахской зоне различается в зависимости от степени их минерализации. Однако в целом их тип не меняется из-за содержания анионов, и эти воды характеризуются гидрокарбонатно-сульфатным типом (Таблица 2).
Таблица 2.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ТИП ВОДЫ КЯГРИЗОВ ПО ФОРМУЛЕ КУРЛОВА
Название Химический состав кягризских вод, выраженный формулой Курлова Тип воды
Мечеть wnr HCOJ4 SO22 M 0,5-3-4- Na 50 Na33 Mg17 гидрокарбонатно-сульфатно кальциево-натриево-магниевый
Хаджи Миркасым мо. НСО36З SO432 ' Na 82 гидрокарбонатно-сульфатно-натриевый
Хаджи Хилал HCO87 M 0,5 3 Ca44 Na34 Mg22 гидрокарбонатно-кальциево-натриево-магниевый
Джавадхан HCO 80 SO,14 M 0,27-3-— Na53 Ca37 Mg11 гидрокарбонатно-сульфатный натриево-кальциево-магниевый
Сейидлер HCO78 SO20 M 0,5-3-4- Ca 46 Na37 Mg15 гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриево-магниевый
Чахароглу HC070 SO27 M 0,3-3-4- Ca 48 Na35 Mg17 гидрокарбонатно-сульфатный кальций-натрий-магниевый
Абузербейли HC080 CO17 M 0,3-3- Ca43 Na41 Mg16 гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриево-магниевый
Сухой ручей HCO77 SO20 M 0,5-3-4- Na57 Ca31 Mg12 гидрокарбонатно-сульфатный натриево-кальциево-магниевый
Джомерд гессаб M 0,6 HCO368 SO429 Na66 Ca27 гидрокарбонатно-сульфатный натриево-кальциевый
Изредка встречается гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридный тип. Тип вод кягризов с минерализацией 0,30-0,94 г/л варьирует в зависимости от катионного состава, и эти воды характеризуются натриевыми, натриево-кальциево-магниевыми и кальциево-натриево-магниевыми типами (Таблица 2).
Анализы показывают, что воды кягризов полностью пригодны для питья и хозяйственно-бытовых нужд. Вода кягризов также используется для орошения сельскохозяйственных культур. Эксперименты показали, что повторное засоление почв происходит при длительном орошении гидрокарбонатной водой. То есть, наряду с сульфатными и хлоридными солями, в почве увеличивается количество солей бикарбоната натрия (№НСОэ) и карбоната натрия (Ш2СОэ) [16-17].
Этот процесс происходит в результате вытеснения кальция или магния из абсорбирующего комплекса почвы, их замены натрием (увеличение количества № в
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
абсорбирующем комплексе) и сочетания натрия, гидрокарбоната (HCO3-) и карбоната (CO32-). Образование солей карбоната натрия (Na2CO3) и бикарбоната натрия (NaHCO3) в почве приводит к ослаблению роста растений и снижению урожайности. Почвы с высоким содержанием солей карбоната натрия называются засоленными.
Список литературы:
1. Аскеров А. Х. Гидрогеология: учебник для вузов. Баку: Маариф, 1999. 212 с.
2. Бородавченко И. И. Справочник: Мелиорация земель и водное хозяйство. Т. 5. Водное хозяйство. М.: Агропромиздат, 1988. 399 с.
3. Максимов В. М., Бабушкин В. Д., Веригин Н. Н. Справочник гидрогеолога. Л.: Недра, 1979. 512 с.
4. ГОСТ 4151-72. Питьевая вода.
5. ГОСТ 4388-72. Питьевая вода.
6. ГОСТ 4011-72. Питьевая вода.
7. ГОСТ 18165-72. Питьевая вода.
8. ГОСТ 2874-73. Питьевая вода.
9. ГОСТ 18826-73. Питьевая вода.
10. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера.
11. Ковда В. А., Розанов Б. Г. Почвоведение. Ч. 1. Почва и почвообразование. М.: Наука, 1988. С. 51-58.
12. Гасанов С. Т., Даньялов Ш. Д., Зейналова О. А., Сеидов М. М. Принципы использования нетрадиционной воды для полива. Баку, 2006. 99 с.
13. Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1953. 296 с.
14. Антипов-Каратаев И. Н., Кадер Г. М. О мелиоративной оценке поливной воды, имеющей щелочную реакцию // Почвоведение. 1961. №3. С. 15-19.
15. Бэббит Г. И. Водоснабжение. М.: Госстройиздат, 1958. 351 с.
16. Азизов Г. З. Водно-солевой баланс мелиорированных почв Кура-Араксинской низменности и научный анализ его результатов. Баку, 2006. 260 с.
17. Мамедов Г. Ш., Гашимов А. Д., Гасанов С. Т. Генезис, диагностика, классификация засоленных почв и оценка их мелиоративного состояния // Научные труды АзНПО «ГиМ». Баку: Элм, 2016. Т. 36. С. 6-83.
References:
1. Askerov, A. Kh. (1999). Hydrogeology: a textbook for universities. Baku, Maarif, 212. (in Azerbaijani).
2. Borodavchenko, I. I. (1988). Spravochnik: Melioratsiya zemel' i vodnoe khozyaistvo. Vol. 5. Vodnoe khozyaistvo, Moscow. (in Russian).
3. Maksimov, V. M., Babushkin, V. D., & Verigin, N. N. (1979). Spravochnik gidrogeologa. Leningrad. (in Russian).
4. GOST 4151-72. Drinking water. (in Russian).
5. GOST 4388-72. Drinking water. (in Russian).
6. GOST 4011-72. Drinking water. (in Russian).
7. GOST 18165-72. Drinking water. (in Russian).
8. GOST 2874-73. Drinking water. (in Russian).
9. GOST 18826-73. Drinking water. (in Russian).
10. GOST 17.1.3.07-82. Protection of Nature. Hydrosphere. (in Russian).
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 7. №6. 2021
https://www.bulletennauki.com https://doi.org/10.33619/2414-2948/67
11. Kovda, V. A., & Rozanov, B. G. (1988). Pochvovedenie. Part 1. Pochva i pochvoobrazovanie. Moscow, 51-58. (in Russian).
12. Gasanov, S. T., Danyalov, Sh. D., Zeinalova, O. A., & Seidov, M. M. (2006). Printsipy ispol'zovaniya netraditsionnoi vody dlya poliva. Baku. (in Azerbaijani).
13. Alekin, O. A. (1953). Osnovy gidrokhimii. Leningrad. (in Russian).
14. Antipov-Karataev, I. N., & Kader, G. M. (1961). O meliorativnoi otsenke polivnoi vody, imeyushchei shchelochnuyu reaktsiyu. Pochvovedenie, (3), 15-19. (in Russian).
15. Bebbit, G. I. (1958). Vodosnabzhenie. Moscow, Gosstroiizdat, 351. (in Russian).
16. Azizov, G. Z. (2006). Vodno-solevoi balans meliorirovannykh pochv Kura-Arazskoi nizmennosti i nauchnyi analiz ego rezultatov. Baku. (in Azerbaijani).
17. Mamedov, G. Sh., Gashimov, A. D., & Gasanov, S. T. (2016). Genezis, diagnostika, klassifikatsiya zasolennykh pochv i otsenka ikh meliorativnogo sostoyaniya. Nauchnye trudy AzNPO "GiM", Baku, Elm, 36, 6-83. (in Russian).
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 10.05.2021 г. 14.05.2021 г.
Ссылка для цитирования:
Аллахвердиева К. Э. Качественные показатели вод кягризов Гянджа-Казахской зоны // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. №6. С. 80-86. https://doi.org/10.33619/2414-2948/67/11
Cite as (APA):
Allahverdiyeva, K. (2021). Quality of Qanat Water in Ganja-Kazakh Zone. Bulletin of Science and Practice, 7(6), 80-86. (in Russian). https://doi.org/10.33619/2414-2948/67/11
